公路橋梁病害成因及養(yǎng)護管理策略分析
2015-06-11
引言
據(jù)不完全統(tǒng)計，我國大多數(shù)橋梁工程出現(xiàn)了不同程度地病害，帶來了極大地安全隱患。如何對病害橋梁進行維修加固，成為當前道路建設(shè)部門工作中的重點課題。
一、道路橋梁病害常見類型及成因
?。ㄒ唬┝?nbsp;縫
鋼筋混凝土橋梁裂縫根據(jù)成因可以分為結(jié)構(gòu)裂縫(a) 和非結(jié)構(gòu)裂縫(b) 兩種。結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的主要原因有設(shè)計應力超限、配筋不合理、預應力筋錨固不當、基礎(chǔ)沉降和意外事故等; 非結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的主要原因有混凝土收縮、支架變形、熱量變化(早期水化熱、溫度變化、冰凍、融化) 和化學作用(鋼筋銹蝕脹裂、堿性骨料反應脹裂) 等。
?。ǘ┉h(huán)境因素引起的損傷
橋梁結(jié)構(gòu)長期暴露在自然環(huán)境中，受到環(huán)境溫度、濕度變化影響和大氣侵蝕，通常會引起以下幾種損壞: (1) 鋼筋腐蝕和混凝土碳化。這兩種病害現(xiàn)象在鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中較為常見。隨著此種病害日漸嚴重，橋梁結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生較多沿鋼筋方向的裂縫，進而影響結(jié)構(gòu)整體安全性和使用壽命。(2) 堿集料反應和氯離子侵蝕?；炷翂A集料反應發(fā)生緩慢，要在有水分且需常年累月才能造成破壞，氯離子對混凝土有很強的化學侵蝕作用。(3) 凍融病害和滲水作用。在潮濕狀態(tài)下，由于溫度變化，混凝土中孔隙水凍結(jié)體積膨脹，融解后松弛，如此反復產(chǎn)生疲勞應力，進而造成混凝土從外到內(nèi)逐漸被剝蝕。
?。ㄈ┲ё蜕炜s縫病害
支座設(shè)置在橋墩和橋臺頂部，不僅將結(jié)構(gòu)自重和活載引起的力傳遞下來，還需滿足橋梁結(jié)構(gòu)在各種因素的作用下有一定的變位，其是橋梁結(jié)構(gòu)非常重要的組成部分。所以橋梁支座的好壞直接和橋梁結(jié)構(gòu)整體承載性能和安全性能息息相關(guān)。支座存在的病害情況通常有: 支座位移超限、脫空、變形開裂、混凝土墊石壓壞、剝離、鋼筋外漏銹蝕; 橡膠支座老化; 滑動鋼盆橡膠支座螺母松動，固定螺栓脫落和剪斷破壞; 鋼板滑動支座和弧形支座滑動面、滾動面銹蝕; 球擺式支座各部分受力不均勻等。
對于支座一般病害，其原因主要有以下幾方面: ( 1) 溫差影響和動力荷載造成梁體發(fā)生伸縮，但伸縮量并不均勻，使支座發(fā)生整體移動，進而會使位移超限。( 2) 支座本身質(zhì)量存在缺陷。( 3) 施工水平不足引起的病害，例如各個結(jié)合部位不平、支座下鋼板缺失或厚度不夠等。( 4) 鋼板表面防腐層破壞，導致銹蝕。( 5) 支座受到的作用超過其抗壓容許應力時，產(chǎn)生較大變形甚至破壞。
伸縮縫設(shè)置在梁體端部，結(jié)構(gòu)薄弱處，由于其反復承受車輛荷載，所以容易遭到損壞，在影響使用性能的同時還會引起橋梁結(jié)構(gòu)的破壞。橋梁伸縮縫裝置的破損往往表現(xiàn)為以下幾個方面: 伸縮縫變形、錨固構(gòu)件損壞、接頭四周填料剝落、凹凸不平、錨固混凝土局部破損、出現(xiàn)麻面和錨固鋼筋外露等病害。對于伸縮縫裝置一般的損壞，其原因有以下幾個方面: (1) 伸縮縫裝置剛度和橋面板端部剛度不滿足要求; 鋪裝用瀝青與伸縮縫錨固混凝土之間剛度相差較大，伸縮量計算不準確。(2)施工質(zhì)量得不到保證，導致伸縮縫安裝和設(shè)計圖紙有差異。(3) 車輛超載現(xiàn)象日益嚴重; 伸縮縫內(nèi)填料不斷老化和偶然荷載等。
二、淺析加固道路橋梁的有效措施
?。ㄒ唬┝芽p修補技術(shù)
裂縫修補技術(shù)就是為了恢復結(jié)構(gòu)物的防水性和耐久性，主要包括很多技術(shù)細節(jié)：表面處理法，在微裂縫的表面涂抹填料及防水材料。對于寬度發(fā)生變化的裂縫，要設(shè)法使用有伸縮性的材料；注漿法，在裂縫中注入樹脂或水泥類材料，主要注漿材料是環(huán)氧樹脂，多采用低壓低速注入法。環(huán)氧樹脂注入法與鋼釘并用，可以增強裂縫部位的整體性，是一種防止裂縫繼續(xù)發(fā)展的好辦法；充填法，這是一種適合于修補較寬裂縫的方法，具體做法是沿裂縫鑿一條深槽，然后在槽內(nèi)嵌補各種粘結(jié)材料，如水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、膨脹水泥砂漿、環(huán)氧樹脂硅、瀝青及各種化學補強劑等；表面噴涂法，噴漿修補是一種在經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實而且粘度高的水泥砂漿保護層，來封閉裂縫的修補方法。噴漿前，需要把結(jié)構(gòu)表面的剝離部分除去，再用水沖洗清潔，并在開始噴漿之前把基層濕潤，然后再開始噴漿；粘結(jié)鋼板封閉法，當鋼筋構(gòu)件產(chǎn)生主拉應力裂縫時，可對裂縫先進行處理之后，再在裂縫處粘結(jié)鋼板，并用膨脹螺栓對鋼板加壓。鋼板粘結(jié)方向應和裂縫方向垂直。
（二）橋梁上部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
梁式橋上部結(jié)構(gòu)加固增強技術(shù)主要有加大截面加固法、外部粘貼加固法、外部預應力加固法、改變結(jié)構(gòu)體系加固法等。加大截面加固法采用增大構(gòu)件的截面面積，根據(jù)荷載大小和凈空條件不同，可分為以加大截面面積為主和加配鋼筋為主兩種加固方案；外部粘貼加固法系用型鋼、玻璃鋼等材料通過環(huán)氧樹脂等粘合劑粘貼在結(jié)構(gòu)外部，以提高結(jié)構(gòu)承載能力的一種方法。適用于構(gòu)件尺寸受限制但又必須大幅度提高結(jié)構(gòu)承載能力的場合，必須保證粘和劑的質(zhì)量；外部預應力加固法指運用預應力原理，在增設(shè)的構(gòu)件或原有構(gòu)件上施加一定初始應力的一種加固方法。采用對受拉區(qū)施加預加壓力，可以抵消部分自重應力，起到卸載、減小跨中撓度的作用；改變結(jié)構(gòu)體系加固法通過增設(shè)支撐或橋墩，把簡支變?yōu)檫B續(xù)、在梁下增設(shè)如鋼架等加勁梁或疊合梁，以減小梁內(nèi)控制截面峰值彎矩，提高承載能力的一種加固方法。
三、公路橋梁的養(yǎng)護措施
?。ㄒ唬蛄簷n案資料的健全
養(yǎng)護工作實施的基礎(chǔ)和依據(jù)是橋梁檔案資料，因此在橋梁建設(shè)過程中，管理人員應具備建檔的意識和行動，由于當前橋梁技術(shù)狀況變化較大因此應定期組織相關(guān)人員對橋梁進行專項的檢查并及時健全檔案以確保橋梁檔案中含有橋梁竣工圖紙及所有的養(yǎng)護維修記錄，最好在竣工后對橋梁的具體情況進行全面檢查并將檢查記錄存入檔案，作為后期養(yǎng)護的基礎(chǔ)。同時在有條件的情況下，可建立數(shù)據(jù)庫來健全橋梁檔案資料。
（二）相關(guān)人員素質(zhì)的提高
在日常工作中員工的橋梁養(yǎng)護意識需要加強。提高每個員工養(yǎng)護公路橋梁方面的警覺意識，可以使公路橋梁的員工切實的根據(jù)需要進行正確的公路橋梁的養(yǎng)護工作。只有每個公路橋梁養(yǎng)護人員都提高這種良好的養(yǎng)護意識，才能不斷的提高公路橋梁的養(yǎng)護水平。公路橋梁的養(yǎng)護主管單位應對員工進行培訓教育，以此使工作人員的公路橋梁養(yǎng)護的技術(shù)水平不斷提高?？蓪嵭薪坏妆ｐB(yǎng)的辦法，推行獎勤懲懶制度等方法。以提高每個橋梁養(yǎng)護人員的責任心，使得公路橋梁的養(yǎng)護工作有效且高效的進行。
?。ㄈ┵Y金預算
公路橋梁的養(yǎng)護預算金是公路養(yǎng)護管理的重要組成部分。它是指使用養(yǎng)護資金的計劃是依靠公路橋梁的最終的使用年限制定的。公路橋梁的養(yǎng)護費用的預算是根據(jù)橋梁的最長使用年限，編制計劃是要依據(jù)總體的財務(wù)資金情況來編制。編制預算的時候必須按照統(tǒng)籌兼顧的基本原則并搭配相關(guān)部門的管理，在其進行整體預算養(yǎng)護資金時，公路橋梁使用的長遠目標要最先被顧及到，不僅如此還要顧及到市場經(jīng)濟對橋梁的客觀要求。在進行目標的發(fā)展預算時，上一年的養(yǎng)護資金的如何分配也需要被借鑒考慮。使整體預算方案統(tǒng)一，每個預算方案就要對公路橋梁使用的運行決策、長期目標以及運輸責任進行統(tǒng)籌編制。不斷的加以完善公路橋梁的預算體制，公路管理的相關(guān)財務(wù)人員要熟練的掌握和運用預算體系。統(tǒng)一的管理制度被完善的建立起來，也就有利于公路橋梁養(yǎng)護資金的全面預算和管理工作的進行。
?。ㄋ模z查工作的加強
在公路橋梁的養(yǎng)護工作開展的同時，公路的檢查工作也必須被重視起來。不必要的公路橋梁養(yǎng)護的漏洞要想被避免，就需要對橋梁的養(yǎng)護工作檢查進一步的加強，行政管理部門必須要進一步的加大對橋梁養(yǎng)護監(jiān)督的力度，嚴格做好檢查監(jiān)督工作，進行不定期或定期的監(jiān)查，那些易發(fā)生漏洞的部分應特別的注意，對考核制度必須嚴格地執(zhí)行并結(jié)合獎懲機制進行獎懲處理。一旦發(fā)現(xiàn)有對公路橋梁的養(yǎng)護工作做得不好的工作人員就要按一定的規(guī)章制度進行懲處，不可放任姑息。這樣才能為公路橋梁的養(yǎng)護做好重要工作。
結(jié)語
綜上所述，為了讓以后的公路橋梁加固設(shè)計工作更加規(guī)范 ，需根據(jù)實踐經(jīng)驗探究公路橋梁加固設(shè)計的技術(shù)問題 ，從而為公路橋梁的加固維修提供技術(shù)范疇的依據(jù)。
